Una citocina inflamatoria o citocina proinflamatoria es un tipo de molécula de señalización (una citocina ) que se secreta a partir de células inmunitarias como las células T auxiliares ( T h ) y los macrófagos , y otros tipos de células que promueven la inflamación . Incluyen la interleucina-1 (IL-1), IL-6 , IL-12 e IL-18 , el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), el interferón gamma (IFNγ) y el factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM- LCR) y desempeñan un papel importante en la mediación de la respuesta inmune innata . Las citocinas inflamatorias se producen predominantemente y participan en la regulación positiva de las reacciones inflamatorias.
La producción crónica excesiva de citocinas inflamatorias contribuye a las enfermedades inflamatorias , que se han relacionado con diferentes enfermedades, como la aterosclerosis y el cáncer . La desregulación también se ha relacionado con la depresión y otras enfermedades neurológicas. Es necesario un equilibrio entre las citoquinas proinflamatorias y antiinflamatorias para mantener la salud. El envejecimiento y el ejercicio también influyen en la cantidad de inflamación provocada por la liberación de citocinas proinflamatorias.
Las terapias para tratar enfermedades inflamatorias incluyen anticuerpos monoclonales que neutralizan las citocinas inflamatorias o sus receptores .
Una citocina inflamatoria es un tipo de citocina (una molécula de señalización) secretada por las células inmunitarias y otros tipos de células que promueven la inflamación . Las citocinas inflamatorias son producidas predominantemente por células T colaboradoras ( Th ) y macrófagos y participan en la regulación positiva de las reacciones inflamatorias. [1] Las terapias para tratar enfermedades inflamatorias incluyen anticuerpos monoclonales que neutralizan las citoquinas inflamatorias o sus receptores . [2]
Las citoquinas inflamatorias incluyen interleucina-1 (IL-1), IL-12 e IL-18 , factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), interferón gamma (IFNγ) y factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) . [3]
Las citocinas inflamatorias desempeñan un papel en el inicio de la respuesta inflamatoria y en la regulación de la defensa del huésped contra los patógenos que median la respuesta inmune innata . [4] Algunas citoquinas inflamatorias tienen funciones adicionales, como actuar como factores de crecimiento . [5] Las citoquinas proinflamatorias como IL-1β, IL-6 y TNF-α también desencadenan dolor patológico. [1] Si bien la IL-1β es liberada por monocitos y macrófagos, también está presente en las neuronas nociceptivas del GRD. La IL-6 desempeña un papel en la reacción neuronal ante una lesión. TNF-α es una citoquina proinflamatoria bien conocida presente en las neuronas y la glía . El TNF-α suele participar en diferentes vías de señalización para regular la apoptosis en las células. [ cita requerida ] La producción crónica excesiva de citocinas inflamatorias contribuye a las enfermedades inflamatorias . [2] que se han relacionado con diferentes enfermedades, como la aterosclerosis y el cáncer . La desregulación de las citoquinas proinflamatorias también se ha relacionado con la depresión y otras enfermedades neurológicas. Es necesario un equilibrio entre las citoquinas proinflamatorias y antiinflamatorias para mantener la salud. El envejecimiento y el ejercicio también influyen en la cantidad de inflamación debida a la liberación de citoquinas proinflamatorias. [6]
Debido a su acción proinflamatoria, una citoquina proinflamatoria tiende a empeorar la enfermedad en sí o los síntomas relacionados con una enfermedad al provocar fiebre , inflamación , destrucción de tejidos y, en algunos casos, incluso shock y muerte . [7] Se ha demostrado que cantidades excesivas de citoquinas proinflamatorias causan efectos perjudiciales [2]
Una citocina proinflamatoria afecta las funciones de los transportadores y los canales iónicos de la nefrona . Como resultado, hay un cambio en la actividad de los canales del ion potasio (K+) que cambia el transporte transepitelial de solutos y agua en el riñón. [8] Las células del túbulo proximal del riñón producen citocinas proinflamatorias en respuesta al lipopolisacárido . Las citoquinas proinflamatorias afectan los canales renales de K+. El IFNγ provoca una supresión retardada y una estimulación aguda del canal K+ de 40 pS. Además, el factor de crecimiento transformante beta 1 (TGF-β1) activa el canal de potasio activado por calcio ( KCa3.1 ), que podría estar implicado en los efectos perjudiciales de la fibrosis renal . [ cita necesaria ]
La enfermedad de injerto contra huésped (GvHD) se dirige a JAK 1 y 2 , la proteína tirosina quinasa humana necesaria para la señalización de múltiples citocinas. Cuando estas quinasas se activan, las proteínas señal de la familia de proteínas transductoras de señales y activadoras de la transcripción (STAT) , que incluyen factores de transcripción para genes diana que desempeñan funciones proinflamatorias, se fosforilan . [9] La gravedad de la GvHD es muy variable y está influenciada por la cantidad de células nativas presentes en el medio ambiente junto con otras células T reguladoras , fenotipos TH 1 , TH 2 o TH 17 . [10] Se ha demostrado que tanto las células T CD4 + como las CD8 productoras de IL-17 causan aTH1, provocando inflamación de los tejidos y provocando una EICH grave. [11]
Una citocina proinflamatoria provoca hiperinflamación, la principal causa de destrucción del tejido pulmonar en la fibrosis quística . [12] Con una respuesta inflamatoria tan fuerte y un número elevado de células inmunes, los pulmones de los pacientes con fibrosis quística no pueden eliminar las bacterias y se vuelven más susceptibles a las infecciones. Una alta prevalencia (40-70%) de pacientes con fibrosis quística muestran signos de asma , posiblemente debido a la deficiencia primaria en el regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR). [13] Las células T auxiliares con deficiencia de CFTR crean un entorno inflamatorio que tiene altas concentraciones de TNF-α, IL-8 e IL-13, lo que contribuye a una mayor contractilidad del músculo liso de las vías respiratorias. [ cita necesaria ]
La aterosclerosis induce un endotelio disfuncional, que recluta células inmunes que forman lesiones. Los mediadores proinflamatorios causan inflamación después de que los ligandos en la vasculatura del corazón activan las células inmunes. [14] Estudios recientes han demostrado la capacidad del ejercicio para controlar el estrés oxidativo y la inflamación en las enfermedades cardiovasculares. [ cita necesaria ]
Puede haber una citoquina proinflamatoria presente en los tejidos adiposos . Los adipocitos generan TNF-α y otras interleucinas . Las citocinas derivadas del tejido adiposo sirven como reguladores remotos, como las hormonas . Los estudios han demostrado que las concentraciones de TNF-α e IL-6 están elevadas en la obesidad . [15] [16] [17] La obesidad deja un exceso de nutrientes para el cuerpo, lo que hace que los adipocitos liberen más citoquinas proinflamatorias. Los macrófagos clásicamente activados en la grasa visceral se acumulan en los tejidos grasos y liberan continuamente citocinas proinflamatorias, lo que provoca inflamación crónica en personas obesas. [ cita necesaria ]
Se ha descubierto que TNF-α, IL-1 e IL-6 desempeñan un papel fundamental en la degradación de la matriz del cartílago y la resorción ósea en la osteoartritis . [18] Los estudios en animales indican que las citocinas inflamatorias pueden estimular a los condrocitos para que liberen proteasa que degrada el cartílago en la osteoartritis. Sin embargo, este hallazgo no necesariamente se traduce en Homo sapiens , ya que la osteoartritis en humanos se considera más compleja que cualquier modelo animal. [19]
Las citocinas desempeñan funciones clave en la inflamación, que se considera un mecanismo causal de la fatiga . [20]
Reducir la actividad biológica de las citocinas proinflamatorias puede reducir la peor parte del ataque de enfermedades. [7]
El bloqueo de IL-1 o TNF-α ha tenido gran éxito para ayudar a pacientes con artritis reumatoide, enfermedad inflamatoria intestinal , [21] o enfermedad de injerto contra huésped (EICH). [7] Sin embargo, la estrategia aún no ha tenido éxito en humanos con sepsis. [7] Los efectos terapéuticos de la acupuntura pueden estar relacionados con la capacidad del cuerpo para suprimir una variedad de citoquinas proinflamatorias como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) , IL-1B , IL-6 e IL-10 . [22]
Se ha demostrado que el estrógeno promueve la curación al disminuir la producción de diversas citoquinas proinflamatorias como IL-6, [23] TNF-α, [24] y el factor inhibidor de la migración de macrófagos ( MIF ). Los niveles elevados de MIF a menudo se encuentran en el sitio de úlceras crónicas que no cicatrizan, y esos niveles disminuyen significativamente cuando la curación es exitosa. Una revisión de 2005 de datos experimentales actuales muestra que "el estrógeno regula la curación casi exclusivamente a través de la regulación negativa del MIF e identifica nuevos objetivos y grupos de genes regulados por el MIF asociados con una curación aberrante". Al regular a la baja el MIF, el estrógeno puede promover la curación, como lo correlacionan los estudios clínicos sobre el envejecimiento de la piel y las heridas de la piel. Desafortunadamente, la terapia con estrógenos tiene efectos cancerígenos conocidos [25], como lo menciona la Sociedad Estadounidense del Cáncer (aumento de la incidencia de cáncer de mama en mujeres que se someten a TRH ). Sin embargo, los científicos podrían hacer descubrimientos importantes en el futuro estudiando "los efectos posteriores sobre los genes/factores que median los efectos del estrógeno en la curación". [26]
Los inhibidores de histonas desacetilato ( HDACi ) pueden suprimir la producción de citocinas proinflamatorias y reducir la GvHD. [ cita necesaria ]
Algunas investigaciones también sugieren un efecto inmunorregulador de la vitamina D, que se ha demostrado que reduce la secreción de citocinas inflamatorias específicas. [27] [28]